文档介绍：第二章特殊精馏
恒沸精馏
萃取精馏
多组分精馏
其他特殊精馏
2. 1 恒沸精馏
原理:若在两组分恒沸也液中加入第三组分(成为挟带剂),该组分能与原料液中的一个或两个组分形成新的恒沸液,从而使原料液能用普通精馏方法予以分离。
被分离物系性质不同,包括几种情况:
分离沸点相近的系统或最高恒沸物
1)夹带剂只与原来系统中一个组分形成二组分最低恒沸物。
2)夹带剂与原来两个组分分别形成二组分最低恒沸物,但两组分恒沸物的沸点相差较大。
3)夹带剂与原来两个组分形成三元最低恒沸物,其恒沸点低于任何一个二组分恒沸物,并且其中所含欲分离的二组分的比例与原混合物的比例不同。
挟带剂的要求:
1)挟带剂应能与被分离组分形成新的恒沸液,其恒沸点要比纯组分的沸点低;
2)新恒沸液所含挟带剂的量愈少愈好,以便减少挟带剂用量及气化、回收时所需的能量;
3)新恒沸液最好为非均相混合物,便于分层法分离;
4)无毒性、无腐蚀性、热稳定性好;
5)来源容易,价格低廉。
萃取精馏
原理:向原料液中加入第三组分(称为萃取剂或溶剂),以改变原有组分间的相对挥发度而得到分离。与恒沸精馏不同的是萃取剂不与原料液中任何组分形成恒沸物。
选取萃取剂时主要考虑以下要求:
①选择性强、即能使被分离组分间的相对挥发度产生比较显著的变化。 ②溶解度大,能与任何浓度的原溶液完全互溶,以充分发挥各块塔板上萃取剂的作用。 ③本身的挥发性小,使产品中不致混有萃取剂,也易于和另一组分分离。 ④其他经济和安全要求。
由于加入的萃取剂是大量的(一般要求xs>),因此塔内下降液量远大于上升蒸汽量,造成汽液接触不佳,设计时要考虑塔板及流体动力情况。
由于组分间相对挥发度是借助萃取剂的加入量来调节,当塔顶产品不合格时,不能采用加大回流的办法调节,一般调节方法:①加大萃取剂用量;②减少进料量,同时减少塔顶产品的采出量;
在决定塔径及设计塔板结构时,除了按照蒸汽量计算外,还应注意液流中有较大量的萃取剂。
萃取精馏的注意事项:
萃取精馏与恒沸精馏相比较:
1、萃取剂比挟带剂易于选择。
2、萃取剂在精馏过程中基本上不汽化,萃取精馏的耗能量较恒沸精馏少。
3、萃取精馏过程中,萃取剂加入量的变动范围较大,在恒沸精馏中适宜的挟带剂量多为一定。所以萃取精馏操作较灵活,易控制。
4、萃取精馏不宜采用间歇操作,而恒沸精馏可以采用间歇操作方式。
5、恒沸精馏操作温度较萃取精馏低,所以恒沸精馏适用于分离热敏性溶液。